Η ογκομετρική ανάλυση είναι ένας γενικός όρος για μια μέθοδο ποσοτικής χημικής ανάλυσης στην οποία η ποσότητα μιας ουσίας καθορίζεται από τη μέτρηση του όγκου που καταλαμβάνει η ουσία. Συνήθως χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της άγνωστης συγκέντρωσης ενός γνωστού αντιδραστηρίου. Η ογκομετρική ανάλυση αναφέρεται συχνά ως τιτλοποίηση, μια εργαστηριακή τεχνική στην οποία μία ουσία γνωστής συγκέντρωσης και όγκου χρησιμοποιείται για να αντιδράσει με άλλη ουσία άγνωστης συγκέντρωσης.
Εισαγωγή
Η ογκομετρική ανάλυση παρουσιάστηκε για πρώτη φορά από τον Jean Baptiste Andre Dumas, Γάλλο χημικό. Το χρησιμοποίησε για να προσδιορίσει την αναλογία του αζώτου σε συνδυασμό με άλλα στοιχεία σε οργανικές ενώσεις, σύμφωνα με την Encyclopedia Britannica. Η Dumas έκαψε ένα δείγμα μιας ένωσης με γνωστό βάρος σε έναν κλίβανο υπό συνθήκες που εξασφάλισαν τη μετατροπή όλου του αζώτου σε στοιχειακό αέριο άζωτο ή N2
Ιστορία
Στο πείραμα του Dumas, το άζωτο από τον κλίβανο μεταφέρθηκε στη συνέχεια σε ένα ρεύμα διοξειδίου του άνθρακα και μεταφέρθηκε σε ένα ισχυρό διάλυμα αλκαλίων. Το διάλυμα απορρόφησε το διοξείδιο του άνθρακα και άφησε το άζωτο να συσσωρευτεί στο σωλήνα. Σύμφωνα με την Britannica.com, η μάζα του αζώτου υπολογίστηκε στη συνέχεια από τον όγκο που κατείχε υπό τις γνωστές συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας. Ως αποτέλεσμα, προσδιορίστηκε η αναλογία αζώτου στο δείγμα.
Ογκομετρική ανάλυση
Η τιτλοποίηση είναι η διαδικασία απόκτησης ποσοτικών πληροφοριών από ένα δεδομένο δείγμα, σύμφωνα με το Πανεπιστήμιο του Waterloo, που περιλαμβάνει μια γρήγορη χημική αντίδραση. Όταν η αντίδραση περιλαμβάνει ένα οξύ και μια βάση, η μέθοδος αναφέρεται ως ογκομέτρηση οξέος-βάσης. Όταν η αντίδραση συνεπάγεται οξείδωση και αναγωγή, η μέθοδος αναφέρεται ως ογκομέτρηση.
Χρήσεις
Η ογκομετρική ανάλυση χρησιμοποιείται σε εργαστήρια χημείας γυμνασίου και κολεγίου για τον προσδιορισμό των συγκεντρώσεων άγνωστων ουσιών. Ο τίτλος (το γνωστό διάλυμα) προστίθεται σε μια γνωστή ποσότητα αναλύτη (άγνωστο διάλυμα) και λαμβάνει χώρα αντίδραση. Η γνώση του όγκου του τιτλοδότη επιτρέπει στον μαθητή να προσδιορίσει τη συγκέντρωση της άγνωστης ουσίας. Τα ιατρικά εργαστήρια και τα νοσοκομεία χρησιμοποιούν αυτοματοποιημένο εξοπλισμό τιτλοδότησης για βασικά τον ίδιο σκοπό.
Παραδείγματα
Η ογκομετρική ανάλυση και ογκομέτρηση χρησιμοποιούνται ευρέως σε μια ποικιλία βιομηχανιών επειδή θεωρούνται βασική τεχνική στην αναλυτική χημεία. Για παράδειγμα, η τιτλοδότηση μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τη βιομηχανία βιοντίζελ για τον προσδιορισμό της οξύτητας ενός δείγματος φυτικού ελαίου. Γνωρίζοντας την ακριβή ποσότητα βάσης που απαιτείται για την εξουδετέρωση ενός δείγματος φυτικού ελαίου, οι επιστήμονες γνωρίζουν πόση βάση πρέπει να προσθέσουν για να εξουδετερώσουν ολόκληρη την ποσότητα. Η τιτλοδότηση έχει παρόμοιες χρήσεις στη βιομηχανία πετροχημικών και τροφίμων. Για παράδειγμα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ογκομέτρηση οξέος για τον προσδιορισμό της περιεκτικότητας σε ελεύθερο λιπαρό οξύ ενός ελαίου. μπορεί να χρησιμοποιηθεί ογκομέτρηση redox για τον προσδιορισμό της ποσότητας ακόρεστων λιπαρών οξέων. και η μέθοδος τιτλοδότησης Karl Fischer μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανάλυση ιχνών νερού που βρίσκονται σε μια ουσία.